بررسی اثرات ضد التهابی نئوستیگمین در مدل التهابی حاد Air Pouch در موش صحرایی نر

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 داروساز، گروه فارماکولوژی و سم‌شناسی، دانشکده‌ی داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران

2 گروه فارماکولوژی و سم‌شناسی، دانشکده‌ی داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران

3 استاد، گروه فارماکولوژی و سم‌شناسی، دانشکده‌ی داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران

4 استاد، مرکز تحقیقات سلول‌های بنیادی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران

5 دانشیار، گروه فارماکولوژی و سم‌شناسی، دانشکده‌ی داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز

چکیده

مقدمه: این مطالعه، با هدف بررسی اثرات نئوستیگمین بر روی شاخص‌های التهابی و تغییرات هیستوپاتولوژی بافت گرانولوماتوز انجام شد.روش‌ها: مدل Air pouch در شش گروه از موش‌های صحرایی نر نژاد Wistar ایجاد شد. در ناحیه‌ی پشتی حیوان بیهوش شده، هوای استریل (10 و 20 میلی‌لیتر) به ترتیب در روزهای اول و سوم تزریق شد. جهت القای التهاب، در روز ششم 2 میلی‌لیتر کاراژنین (1 درصد) به داخل Pouch تزریق شد. هم‌زمان با کاراژنین، نرمال سالین به عنوان شاهد و نئوستیگمین با دزهای 35، 70، 140، 200 و 310 میکروگرم بر کیلوگرم به داخل صفاق تزریق شد. بعد از 6 ساعت، موش‌ها کشته شدند و مایع داخل Pouch برای تعیین حجم اگزودا و شمارش لکوسیتی جمع‌آوری شد. بافت گرانولوما خارج شد و پس از تعیین وزن، خصوصیات هیستوپاتولوژیک آن مورد بررسی قرار گرفت.یافته‌ها: دز 70 میکروگرم بر کیلوگرم نئوستیگمین میزان تجمع لکوسیتی (050/0 > P)، حجم اگزودا (001/0 > P) و وزن بافت گرانولوماتوز (001/0 > P) را در مقایسه با گروه شاهد کاراژنین، با تفاوت معنی‌داری کاهش داد. در عین حال، دز 200 میکروگرم بر کیلوگرم دارو باعث افزایش مقادیر شاخص‌های التهابی پیش‌گفته گردید (050/0 > P). نتایج مطالعات هیستوپاتولوژیک بافت گرانولوماتوز نشان داد که دزهای بالاتر نئوستیگمین اثرات ضد التهابی بیشتری در مقایسه با گروه شاهد ایجاد می‌کنند.نتیجه‌گیری: با وجود اثرات متفاوت نئوستیگمین در مدل التهابی Air pouch، در مجموع دزهای پایین نئوستیگمین اثرات ضد التهابی بیشتری بر روی شاخص‌های التهاب محیطی نشان دادند. با توجه به مکانیسم‌های متنوع پیشنهادی، احتمال می‌رود این اثرات به واسطه‌ی عملکرد مجموعه‌ای از اثرات تنظیمی نئوستیگمین بر سیستم ایمنی ایجاد می‌شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Acute Anti-Inflammatory Effects of Neostigmine in the Rat Air Pouch Model of Inflammation

نویسندگان [English]

  • Iman Haj-Hasan 1
  • Parvin Ghadimi 2
  • Moslem Najafi 3
  • Leila Roshangar 4
  • Tahereh Eteraf-Oskouei 5
1 Pharm D, Department of Pharmacology and Toxicology, School of Pharmacy, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran
2 Department of Pharmacology and Toxicology, School of Pharmacy, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran
3 Professor, Department of Pharmacology and Toxicology, School of Pharmacy, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran
4 Professor, Stem Cell Research Center, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran
5 Associate Professor, Department of Pharmacology and Toxicology, School of Pharmacy, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran
چکیده [English]

Background: The aim of this study was to evaluate the effects of neostigmine on inflammatory parameters and histopathological changes of granulation tissue.Methods: The Air Pouch model was developed in six groups of male Wistar rats. Briefly, the rats were anesthetized, and then 20 ml and 10 ml of sterile air were injected subcutaneously (SC) on the back of the animals on days 0 and 3, respectively. On day 6, inflammation was induced by injection of 2 ml of carrageenan 1% into pouches. Normal saline as control and neostigmine (35, 70, 140, 200, and 310 µg/kg) was administered intraperitoneally (IP) concurrently with carrageenan. After 6 hours, the rats were sacrificed; pouch fluid was collected to determine exudate volume and the number of accumulated cells. The pouches were dissected out and weighed, and histopathological characteristics were evaluated.Findings: Neostigmine (70 µg/kg) reduced leukocyte accumulation (P < 0.050), exudate volume (P < 0.001), and granulation tissue weight (P < 0.001) compared to the carrageenan control group. Inflammatory parameters were increased by neostigmine 200 μg/kg (P < 0.050). The results of histopathological studies of granulation tissue showed that higher doses of neostigmine provided more anti-inflammatory effects.Conclusion: From this study, it may be concluded that in the air pouch inflammatory model, neostigmine at different doses has different effects on peripheral inflammation. These effects are likely mediated by regulatory effects of the agent on the immune system.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Neostigmine
  • Inflammation
  • Carrageenan
  • Rat

مراجع

  1. Morimoto K, Nakajima K. Role of the immune system in the development of the central nervous system. Front Neurosci 2019; 13: 916.
  2. Noh H, Yu MR, Kim HJ, Lee JH, Park BW, Wu IH, et al. Beta 2-adrenergic receptor agonists are novel regulators of macrophage activation in diabetic renal and cardiovascular complications. Kidney Int 2017; 92(1): 101-13.
  3. Taniguchi N, Kawahara K, Yone K, Hashiguchi T, Yamakuchi M, Goto M, et al. High mobility group box chromosomal protein 1 plays a role in the pathogenesis of rheumatoid arthritis as a novel cytokine. Arthritis Rheum 2003; 48(4): 971-81.
  4. Baez-Pagan CA, Delgado-Velez M, Lasalde-Dominicci JA. Activation of the macrophage alpha7 nicotinic acetylcholine receptor and control of inflammation. J Neuroimmune Pharmacol 2015; 10(3): 468-76.
  5. Zila I, Mokra D, Kopincova J, Kolomaznik M, Javorka M, Calkovska A. Vagal-immune interactions involved in cholinergic anti-inflammatory pathway. Physiol Res 2017; 66(Suppl 2): S139-S145.
  6. Mattei RA, Dalmarco EM, Frode TS. Etanercept administration prevents the inflammatory response induced by carrageenan in the murine air pouch model. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol 2015; 388(12): 1247-57.
  7. McInnes IB, Schett G. Cytokines in the pathogenesis of rheumatoid arthritis. Nat Rev Immunol 2007; 7(6): 429-42.
  8. Duarte DB, Vasko MR, Fehrenbacher JC. Models of inflammation: Carrageenan air pouch. Curr Protoc Pharmacol 2016; 72: 5.
  9. Pavlov VA, Tracey KJ. The cholinergic anti-inflammatory pathway. Brain Behav Immun 2005; 19(6): 493-9.
  10. Katzung BG. Basic and clinical pharmacology. 14th ed. New York, NY: McGraw-Hill Education; 2018.
  11. Pohanka M. Inhibitors of acetylcholinesterase and butyrylcholinesterase meet immunity. Int J Mol Sci 2014; 15(6): 9809-25.
  12. Eteraf-Oskouei T, Allahyari S, Akbarzadeh-Atashkhosrow A, Delazar A, Pashaii M, Gan SH, et al. Methanolic extract of Ficus carica Linn. leaves exerts antiangiogenesis effects based on the rat air pouch model of inflammation. Evid Based Complement Alternat Med 2015; 2015: 760405.
  13. Ziaee M, Rasouly M, Khorrami A, Andalib S, Garjani A. The effect of pentoxifylline on leukocyte accumulation and angiogenesis in an air pouch model in rat. J Chem Pharm Res 2012; 4(1): 402-8.
  14. Abbas AK, Lichtman AH. Cellular and Molecular Immunology. 7th ed. Philadelphia, PA: Saunders; 2005.
  15. Kumar V. Acute and chronic inflammation. In: Kumar V, Abbas A, Fausto N, Aster J, editors. Robbins and Cotran pathologic basis of disease. Philadelphia, PA: Saunders; 2005. p. 47-86.
  16. Blalock JE. The immune system as the sixth sense. J Intern Med 2005; 257(2): 126-38.
  17. Yoon SY, Kwon YB, Kim HW, Roh DH, Kang SY, Kim CY, et al. Intrathecal neostigmine reduces the zymosan-induced inflammatory response in a mouse air pouch model via adrenomedullary activity: Involvement of spinal muscarinic type 2 receptors. Neuropharmacology 2005; 49(3): 275-82.
  18. Li DP, Chen SR, Pan YZ, Levey AI, Pan HL. Role of presynaptic muscarinic and GABA(B) receptors in spinal glutamate release and cholinergic analgesia in rats. J Physiol 2002; 543(Pt 3): 807-18.
  19. Yoon SY, Kim HW, Roh DH, Kwon YB, Jeong TO, Han HJ, et al. The anti-inflammatory effect of peripheral bee venom stimulation is mediated by central muscarinic type 2 receptors and activation of sympathetic preganglionic neurons. Brain Res 2005; 1049(2): 210-6.
  20. Cuzzocrea S, Costantino G, Zingarelli B, Mazzon E, Micali A, Caputi AP. The protective role of endogenous glutathione in carrageenan-induced pleurisy in the rat. Eur J Pharmacol 1999; 372(2): 187-97.
  21. Adams V, Nehrhoff B, Spate U, Linke A, Schulze PC, Baur A, et al. Induction of iNOS expression in skeletal muscle by IL-1beta and NFkappaB activation: An in vitro and in vivo study. Cardiovasc Res 2002; 54(1): 95-104.
  22. Duran WN, Breslin JW, Sanchez FA. The NO cascade, eNOS location, and microvascular permeability. Cardiovasc Res 2010; 87(2): 254-61.
  23. Sato K, Komatsu N, Higashi N, Imai Y, Irimura T. Granulation tissue formation by nonspecific inflammatory agent occurs independently of macrophage galactose-type C-type lectin-1. Clin Immunol 2005; 115(1): 47-50.
  24. Hooper KA, Nickolas TL, Yurkow EJ, Kohn J, Laskin DL. Characterization of the inflammatory response to biomaterials using a rodent air pouch model. J Biomed Mater Res 2000; 50(3): 365-74.
  25. Sato IY, Kobayashi K, Yamagata N, Shikama Y, Kasama T, Kasahara K, et al. Modulation of granuloma formation in vitro by endogenous mediators. Immunopharmacology 1991; 21(2): 73-82.
  26. Araujo LP, Maricato JT, Guereschi MG, Takenaka MC, Nascimento VM, de Melo FM, et al. The sympathetic nervous system mitigates CNS autoimmunity via beta2-adrenergic receptor signaling in immune cells. Cell Rep 2019; 28(12): 3120-30.
  27. Bentley P, Driver J, Dolan RJ. Cholinergic modulation of cognition: insights from human pharmacological functional neuroimaging. Prog Neurobiol 2011; 94(4): 360-88.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 37، شماره 543 - شماره پیاپی 543
مهر و آبان 1398
صفحه 1092-1099

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 13 آبان 1398
  • تاریخ بازنگری: 12 آبان 1403
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار