The struggle for Science and rational thought in Energy Industry policy

Holmes a Court, Simon

Dissertação de mestrado em Biotecnologia Farmacêutica, apresentada à Faculdade de Farmácia da Universidade de CoimbraO glaucoma é a segunda causa de cegueira a nível mundial e é caracterizado pela
perda progressiva de células ganglionares da retina (CGR). A pressão intraocular
(PIO) é considerada o maior fator de risco para desenvolver glaucoma, e a redução
da PIO é atualmente a única terapia utilizada. Contudo, apesar de um controlo
adequado da PIO uma percentagem significativa de doentes continua a perder visão.
Várias evidências têm demonstrado que a neuroinflamação tem um papel importante
na patogénese do glaucoma. Em situações de neuroinflamação, as células da microglia
ficam ativadas e libertam mediadores inflamatórios, os quais podem iniciar e
perpetuar processos degenerativos e a morte das CGR.
A enzima hidrolase de ácidos gordos com um grupo amida (do inglês fatty acid
amide hydrolase, FAAH) é considerada o mediador primário da hidrólise dos
endocanabinóides, tais como anandamida (AEA), oleoiletanolamina (OEA), e
palmitoiletanolamina (PEA). O aumento da resposta aos endocanabinóides pode ser
alcançado com a inibição da atividade da FAAH, bem como através da inibição do seu
transportador. Foi descrito que o aumento local dos níveis de endocanabinóides,
particularmente da AEA, pode complementar eficazmente estratégias
neuroprotetoras para o tratamento de doenças degenerativas da retina, como o
glaucoma. Além disso, tendo em conta as propriedades dos endocanabinóides como
hipotensores oculares, e os seus efeitos neuroprotetores e anti-inflamatórios, os
inibidores da FAAH têm potencial para reduzir a PIO e proteger as CGR, reforçando
assim a sua relevância para o tratamento do glaucoma.
Neste estudo, pretendeu-se avaliar o potencial efeito de um inibidor da FAAH
(URB597) na diminuição da PIO num modelo de hipertensão ocular (cauterização das
veias episclerais – CVE). Além disso, pretendeu-se investigar, pela primeira vez, os
potenciais efeitos neuroprotetores e anti-inflamatórios do URB597 num modelo de
pressão hidrostática elevada (PHE), com o objetivo de mimetizar uma situação de
PIO elevada, em explantes de retina de rato.
Em animais submetidos a CVE, a PIO aumentou significativamente, durante pelo
menos 7 dias. A administração do URB597 diminuiu significativamente a PIO, e este
efeito pareceu ter sido mediado pela ativação dos recetores dos endocanabinóides
do tipo CB1. A atividade da FAAH foi fortemente inibida pelo URB597 em culturas
organotípicas de retina. Além disso, o composto URB597 aumentou os níveis de AEA,
Resumo
viii
OEA e PEA nestas culturas. A exposição de explantes de retina a PHE reduziu
significativamente a sobrevivência das CGR. O tratamento com URB597 inibiu a
diminuição do número de CGR. Contudo o efeito protetor do URB597 pareceu não
ter sido mediado pela ativação dos recetores CB1. Além disso, o composto URB597
inibiu o aumento da imunoreatividade da isoforma indutível da sintase do monóxido
de azoto (do inglês inducible nitric oxide synthase, iNOS) em células da microglia,
induzida pela PHE em explantes de retina. No entanto, uma vez mais, o efeito
inibitório do URB597 não pareceu ter sido mediado pelo recetor CB1.
Em conclusão, os resultados apresentados nesta tese indicam claramente que a
enzima FAAH representa um potencial alvo terapêutico num contexto de glaucoma,
que vale a pena investigar, uma vez que a inibição da FAAH tem potencial para
diminuir a PIO, para controlar a neuroinflamação e para proporcionar
neuroprotecção contra a degenerescência das CGR.Glaucoma is the second leading cause of blindness in the world and is characterized
by progressive loss of retinal ganglion cells (RGCs). Elevated intraocular pressure
(IOP) is considered the primary risk factor for the development of glaucoma and
lowering IOP is the only clinical therapy available. However, some patients continue
to lose vision despite successful IOP control. It has been shown that
neuroinflammation plays an important role in the pathogenesis of glaucoma. During
neuroinflammatory events, microglial cells become activated and release proinflammatory
mediators, which in turn can initiate and perpetuate degenerative
processes and RGC death.
The enzyme fatty acid amide hydrolase (FAAH) is thought to be the primary
mediator of the hydrolysis of released endocannabinoids, such as anandamide (AEA),
oleoiletanolamine (OEA), and palmitoiletanolamine (PEA). Enhancement of
endocannabinoid responses can be achieved with inhibition of FAAH activity, as well
as through inhibition of its endocannabinoid transporter. It was described that
increasing local endocannabinoid levels, particularly AEA, may be an effective
supplement to the arsenal of neuroprotective strategies for retinal degenerative
diseases, such as glaucoma. Moreover, taking into account the ocular hypotensive
properties of endocannabinoids, in addition to its neuroprotective and antiinflammatory
effects, FAAH inhibitors have the potential to decrease IOP, thereby
strengthening its relevance to treat glaucoma, protecting RGCs against degeneration.
In this study, we aimed to assess the potential effect of a FAAH inhibitor (URB597)
in decreasing IOP in a model of ocular hypertension (episcleral vein cauterization -
EVC). In addition, another goal was to investigate, for the first time, the potential
neuroprotective and anti-inflammatory effects of URB597 in a model of elevated
hydrostatic pressure (EHP), mimicking elevated IOP, in rat retinal explants.
In animals submitted to EVC, the IOP was significantly increased, at least for 7
days. The administration of URB597 significantly decreased IOP, and this effect
seemed to be partially mediated by CB1 receptor activation. The activity of FAAH
was strongly inhibited by URB597 in retinal organotypic cultures. Moreover, URB597
increased the levels of AEA, OEA, and PEA in these cultures. Exposure of retinal
explants to EHP significantly reduced RGC survival. Treatment with URB597 inhibited
the decrease in the number of RGCs, but this protective effect did not seem to be
mediated by the activation of CB1 receptors. In addition, URB597 inhibited the
increase of iNOS immunoreactivity in microglial cells induced by EHP exposure in
Abstact
x
retinal explants, but the CB1 receptor did not seem to mediate this inhibitory effect
of URB597.
In summary, our results clearly show that FAAH enzyme represents a potential
therapeutic target worth to investigate in the context of glaucoma, once FAAH
inhibition has the potential to decrease IOP, control neuroinflammation, and provide
neuroprotection against RGC degeneration

Martins, Joana Margarida Cardoso Serra

Estudo Geral

Evaluation of the potential anti-inflammatory and neuroprotective effect of a FAAH inhibitor in glaucome models

Sydney eScholarship