Glaucoma: Efectele neuroprotectoare ale canabidiolului în uveita indusă de endotoxine: rolul critic al activării P38 MAPK
Abstract
Scop:
Bolile degenerative ale retinei se caracterizează prin inflamație și activare microgliană.
Cannabinoidul nepsihoactiv, canabidiolul (CBD), este un antiinflamator la modelele de diabet și glaucom.
Cu toate acestea, mecanismele celulare și moleculare sunt în mare parte necunoscute.
Am testat ipoteza că inflamația retiniană și activarea microgliei sunt inițiate și susținute de stresul oxidativ și activarea proteinei kinazei (MAPK) p38 activată de mitogen și că CBD reduce inflamația blocând aceste procese.
Metode:
Celulele microgiale au fost izolate din retine de șobolani nou-născuți.
Nivelurile factorului de necroză tumorală (TNF) -alfa au fost estimate cu ELISA.
Oxidul de azot (NO) a fost determinat cu un analizor de NO.
Nivelurile anionului superoxid au fost determinate de chemiluminescența derivatul
ui luminolului.
Speciile reactive de oxigen (ROS) au fost estimate prin măsurarea produselor de oxidare celulară a diacetatului de 2 ‘, 7’-diclorofluorescină.
Rezultate:
În celulele microgliene ale retinei, tratamentul cu lipopolizaharidă (LPS) a indus ROS imediat generat de NADPH oxidază.
Aceasta a fost urmată de activarea p38 MAPK și a dus la o creștere dependentă de timp a producției de TNF-alfa.
Într-o fază ulterioară, LPS a indus activarea MAPK NO, ROS și p38, care a atins vârful la 2-6 ore și a fost însoțită de o schimbare morfologică a microgliei.
Tratamentul cu 1 microM CBD
- · a inhibat formarea ROS și activarea p38 MAPK, formarea NO și TNF-alfa și menținerea morfologiei celulare.
În plus, retinele de șobolan tratați cu LPS au prezentat o acumulare de macrofage și microglie activată, niveluri semnificative de ROS și nitrotirozină, activarea p38 MAPK și apoptoză neuronală. Aceste efecte au fost blocate prin tratamentul cu 5 mg / kg CBD.
Concluzii:
Inflamația și degenerarea retinei în uveită sunt cauzate de stresul oxidativ.
- CBD exercită efecte antiinflamatorii și neuroprotectoare printr-un mecanism care implică blocarea stresului oxidativ și activarea p38 MAPK și microglia.
AB El-Remessy 1, Y Tang , G Zhu , S Matragoon , Y Khalifa , EK Liu , JY Liu , E Hanson , S Mian , N Fatteh , GI Liou
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19052649/- A se studia graficele si tabelele din art original
fig 1: Cannabidiolul previne activarea microgliană a retinei sau infiltrarea macrofagelor și inhibă eliberarea factorului de necroză a serului și a retinei la șobolanul uveitic. A-E: micrografii confocale de monturi sau secțiuni întregi de retină care prezintă microglie activată sau macrofage infiltrate, colorate de markerul CD11b specific microgliei / macrofagelor și de anticorpul secundar conjugat cu roșu Texas sau Oregon. A: Șobolan normal. B: Douăzeci și patru de ore după injectarea lipopolizaharidei (LPS). C: Cannabidiol (CBD) – pretratat și LPS-injectat. D: Microglia în secțiuni normale de ochi, verde Oregon, contracolorat cu iodură de propidiu (roșu). E: Microglia în ansamblurile normale ale retinei, verde Oregon. F: nivelurile serice de TNF-α la 3 șobolani, la 24 de ore după injectarea LPS cu sau fără tratament cu CBD (medie ± SEM; asteriscul arată că este semnificativ diferit în comparație cu controlul la p <0,05). G: nivelurile retiniene de TNF-α la 3 șobolani, la 24 de ore după injectarea LPS cu sau fără tratament cu CBD (medie ± SEM; asteriscul reprezintă faptul că este semnificativ diferit în comparație cu controlul la p <0,05).
Fig 3: Canabidiolul reduce nivelurile factorului-α de necroză tumorală în celulele microgliene de retină de șobolan tratate cu lipopolizaharidă. Mediul de cultură al celulelor microgliene retiniene a fost colectat în diferite momente de timp după tratamentul cu lipopolizaharidă (LPS) și testat pentru factorul de necroză tumorală-α (TNF-α) cu ELISA. A: Nivelurile de TNF-a au fost măsurate în momente diferite în celulele microgliale tratate cu LPS și au fost comparate cu martorul. B: Nivelurile de TNF-α au fost comparate în prezența sau absența canabidiolului 1 μM (CBD). Datele prezentate reprezintă media a 6 probe măsurate la 6 h ± SEM. Asteriscul reprezintă faptul că este semnificativ diferit în comparație cu timpul 0 sau controlul la p <0,05.
Fig 4: Cannabidiolul blochează formarea superoxidă precoce indusă de lipopolizaharide A: În celulele microgliale tratate cu lipopolizaharide (LPS), s-a observat formarea maximă de specii reactive de oxigen (ROS) măsurată prin testul de chemiluminescență la 30 min. Cannabidiolul (CBD) a redus formarea ROS în această perioadă. Datele prezentate reprezintă media a 5 eșantioane ± SEM; Asteriscul reprezintă că este semnificativ diferit în comparație cu cel tratat cu CBD la p <0,01. B: Comparația formării ROS măsurată prin testul de chemiluminescență pe celule microgliale pretratate cu CBD, apocinină, TTFA sau PEG-SOD și tratate cu vehicul (control) sau LPS. Rezultatele au sugerat că componenta superoxidă a ROS în microglia retiniană tratată cu LPS este generată din NADPH oxidază. Datele prezentate reprezintă media a 6 probe măsurate la 30 min ± SEM; Asteriscul reprezintă că este semnificativ diferit în comparație cu cel tratat cu CBD la p <0,01.
Fig 6: Canabidiolul reduce creșterile târzii de oxid nitric și peroxinitrit induse de lipopolizaharide și activarea p38 MAPK. A: Lipopolizaharida (LPS) a provocat o creștere maximă a formării de oxid nitric (NO) la 6 ore și după. Cannabidiolul (CBD) a redus formarea de NO în această perioadă. Datele prezentate reprezintă media a 4-6 experimente ± SEM. Asteriscul reprezintă faptul că este semnificativ diferit la p <0,05 în comparație cu 0 timp. B: LPS a cauzat formarea de peroxinitrit încă din 15 minute, urmată de o creștere suplimentară la 6-12 ore. CBD a redus formarea de peroxinitrit în această perioadă. Datele prezentate reprezintă media a 6 experimente ± SEM; asteriscul arată că este semnificativ diferit la p <0,005 în comparație cu cel tratat cu CBD. C: Tratamentul LPS al celulelor microgliale timp de 0-12 ore a indus un al doilea vârf de fosfo-p38 MAPK la 2-6 ore. CBD a redus semnificativ nivelul de activare p38 MAPK în această perioadă. Datele prezentate reprezintă media a 3 experimente ± SEM; asteriscul arată că este semnificativ diferit la p <0,05 în comparație cu 0 timp.
Fig 7: Canabidiolul reduce stresul oxidativ și nitritiv din retina uveitică. A: Cannabidiolul (CBD) reduce speciile reactive de oxigen (ROS) în retina șobolanilor uveitici, reprezentată de fluorescența DCF în retina șobolanului. Imaginea reprezentativă arată distribuția fluorescenței în diferite straturi retiniene (mărire × 100). Abrevieri: Stratul celular ganglionar (GCL); stratul nuclear interior (INL); stratul nuclear exterior (ONL). B: Analiza morfometrică a intensității fluorescenței în secțiunile seriale ale ochilor șobolanilor arată că șobolanii uveitici au avut o creștere semnificativă a fluorescenței (de 1,5 ori) comparativ cu martorii. Tratamentul cu CBD (5 mg / kg) a inhibat formarea ROS la șobolani uveitici. Datele prezentate reprezintă media ± SEM a 4-5 animale din fiecare grup (asteriscul arată că este semnificativ diferit în comparație cu controalele la p <0,05). C: CBD reduce nitrotirozina din retina șobolanilor uveitici. O imagine reprezentativă arată distribuția nitrotirozinei în principal în straturile plexiforme retiniene și segmentele exterioare (mărire × 200). D: Analiza morfometrică a intensității fluorescenței în secțiunile seriale ale ochilor șobolanilor, arătând că șobolanii uveitici au avut o creștere semnificativă a fluorescenței (de 2,8 ori) comparativ cu martorii. Tratamentul cu CBD (5 mg / kg) a inhibat formarea nitrotirozinei la șobolanii uveitici. Datele prezentate reprezintă media ± SEM a 6 animale din fiecare grup (asteriscul arată că este semnificativ diferit în comparație cu controalele la p <0,05).
