The effects of Phycocyanobilin on experimental arthritis involve the reduction in nociception and synovial neutrophil infiltration, inhibition of cytokine production, and modulation of the neuronal proteome
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Os efeitos da ficocianobilina na artrite experimental envolvem a redução da nocicepção e da infiltração de neutrófilos na sinóvia, a inibição da produção de citocinas e a modulação do proteoma neuronal
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Resumo
Introdução: As atividades antinociceptivas e farmacológicas da C-ficocianina (C-PC) e da ficocianobilina (PCB) no contexto da artrite inflamatória permanecem inexploradas até o momento. No presente estudo, objetivamos avaliar as ações protetoras desses compostos em um modelo experimental em camundongos que replica aspectos-chave da artrite reumatoide humana. Métodos: A artrite induzida por antígeno (AIA) foi estabelecida por meio da injeção intradérmica de albumina sérica bovina metilada em camundongos C57BL/6. Uma hora antes do desafio antigênico, foram administrados intraperitonealmente C-PC (2, 4 ou 8 mg/kg) ou PCB (0,1 ou 1 mg/kg). A análise proteômica também foi realizada em células neuronais SH-SY5Y expostas ao glutamato para avaliar o impacto do PCB nessa importante via de sinalização associada à sensibilização neuronal nociceptiva. Resultados e discussão: O C-PC e o PCB melhoraram notavelmente a hipernocicepção, a infiltração de neutrófilos na sinóvia, a atividade da mieloperoxidase e a concentração periarticular das citocinas IFN-γ, TNF-α, IL-17A e IL-4 de forma dose-dependente em camundongos com artrite induzida por adjuvante (AIA). Além disso, a administração de 1 mg/kg de PCB reduziu a expressão gênica de T-bet, RORγ e IFN-γ nos linfonodos poplíteos, acompanhada por uma redução significativa no índice artrítico patológico dos camundongos com AIA. Notavelmente, a análise do proteoma neuronal revelou que o PCB modulou processos biológicos como dor, inflamação e transmissão glutamatérgica, todos envolvidos na patologia da artrite. Conclusões: Esses resultados demonstram a notável eficácia do PCB no alívio da nocicepção e da inflamação no modelo de camundongo com AIA e lançam nova luz sobre os mecanismos subjacentes à modulação do proteoma neuronal pelo PCB. Este trabalho de pesquisa abre um novo caminho para explorar o potencial translacional do PCB no desenvolvimento de uma estratégia terapêutica para inflamação e dor na artrite reumatoide.
Abstract
Introduction: The antinociceptive and pharmacological activities of C-Phycocyanin (C-PC) and Phycocyanobilin (PCB) in the context of inflammatory arthritis remain unexplored so far. In the present study, we aimed to assess the protective actions of these compounds in an experimental mice model that replicates key aspects of human rheumatoid arthritis. Methods: Antigen-induced arthritis (AIA) was established by intradermal injection of methylated bovine serum albumin in C57BL/6 mice, and one hour before the antigen challenge, either C-PC (2, 4, or 8 mg/kg) or PCB (0.1 or 1 mg/kg) were administered intraperitoneally. Proteome profiling was also conducted on glutamate-exposed SH-SY5Y neuronal cells to evaluate the PCB impact on this key signaling pathway associated with nociceptive neuronal sensitization. Results and discussion: C-PC and PCB notably ameliorated hypernociception, synovial neutrophil infiltration, myeloperoxidase activity, and the periarticular cytokine concentration of IFN-γ, TNF-α, IL-17A, and IL-4 dose-dependently in AIA mice. In addition, 1 mg/kg PCB downregulated the gene expression for T-bet, RORγ, and IFN-γ in the popliteal lymph nodes, accompanied by a significant reduction in the pathological arthritic index of AIA mice. Noteworthy, neuronal proteome analysis revealed that PCB modulated biological processes such as pain, inflammation, and glutamatergic transmission, all of which are involved in arthritic pathology. Conclusions: These findings demonstrate the remarkable efficacy of PCB in alleviating the nociception and inflammation in the AIA mice model and shed new light on mechanisms underlying the PCB modulation of the neuronal proteome. This research work opens a new avenue to explore the translational potential of PCB in developing a therapeutic strategy for inflammation and pain in rheumatoid arthritis.
Assunto
Artrite, Inflamação, Ficocianina
Palavras-chave
Phycocyanobilin, Rheumatoid arthritis, Hypernociception, Glutamatergic transmission, Proteome, Neutrophils, Inflammation, C-phycocyanin
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Curso
Endereço externo
https://www.frontiersin.org/journals/immunology/articles/10.3389/fimmu.2023.1227268/full