Ilia Kostadinov

Experimental study on the role of 5-HT2 serotonin receptors in the mechanism of anti-inflammatory and antihyperalgesic action of antidepressant fluoxetine.

ABSTRACT INTRODUCTION: Fluoxetine is an antidepressant that has anti-inflammatory and antihyperalgesic effects in experimental models of pain and inflammation. The AIM of the present study was to determine the role of 5-HT2 receptors in the mechanism of anti-inflammatory and antihyperalgesic action of fluoxetine after single and repeated administration of the drug. MATERIALS AND METHODS: 40 male Wistar rats were randomly divided in five groups (n = 8) treated for 14 days with saline (control), diclofenac (positive control), fluoxetine, cyproheptadine (5-HT2 antagonist), and fluoxetine + cyproheptadine, respectively. We used the experimental model of inflammation induced by intraplantar injection of carrageenan and nociceptive test with mechanical pressure on the inflamed hind paw. RESULTS: Single and repeated administration of fluoxetine showed that it had significant anti-inflammatory and antihyperalgesic effects when compared with the control (p < 0.05). Cyproheptadine did not change significantly the anti-inflammatory effect of fluoxetine in the first 4 hours, after a single administration. At 24 hours the combination did not differ statistically when compared with the control. Cyproheptadin did not change significantly the anti-inflammatory effect of fluoxetine after repeated administration. After prolonged treatment the group that received fluoxetine + cyproheptadine showed a statistically significant increase in paw pressure to withdraw the hind paw compared with that treated with fluoxetine alone (p < 0.05). CONCLUSIONS: Fluoxetine has anti-inflammatory and antihyperalgesic effects in the carrageenan model of inflammation. 5-HT2 receptor mediated its anti-inflammatory effect in single dose treated animals. Spinal 5-HT2 receptors are involved in the antihyperalgesic effect of fluoxetine after repeated administration РЕЗЮМЕ ВВЕДЕНИЕ: Флуоксетин представляет собой антидепресант, обладающий противовоспалительным и антигиперальгезическим эффектами при экспериментальных моделях боли и воспаления. ЦЕЛ: Настоящее исследование ставит себе целью установить роль 5-НТ2 рецепторов в механизме противовоспалительного и антигиперальгезического действий флуоксетина при однократном и многократном применениях. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ: На 40 мужских крыс породы „Вистар”, разделенных на 5 групп (n = 8), в течение 14 дней воздействовали физиологическим раствором (контрольная группа); диклофенаком (позитивная контрольная группа); флуоксетином, ципрохептадином (5-НТ2 антагонист) и флуоксетином + ципрохептадином. Использованы модель воспаления (интрапланетарноe введениe карагенина) и ноцицептивный тест (механическоe давлениe на воспаленную лапку). РЕЗУЛЬТАТЫ: При однократном и многократном применениях флуоксетина наблюдались сигнификантный противовоспалительныйи антигиперальгезический эффекты - сравнение с контрольной группой (р < 0.05). При однократном воздействии ципрохептадин достоверно не изменяет протививовоспалительный эффект флуоксетина в первые четыре часа, но на 24-ый час комбинация не показывает статистическую разницу при сравнении с контрольной группой. При многократном воздействии ципрохептадин достоверно не изменяет противовоспалительный эффект флуоксетина. Группа крыс, подвергнутая продолжительному воздействию флуоксетином и ципрохептадином, показала сигнификантное увеличение силы давления при отдергивании лапки по сравнению с группой, получившей только флуоксетин (р < 0.05). ВЫВОДЫ: Флуоксетин обладает противовоспалительным и антигиперальгезическим эффектами при карагениновой модели воспаления. 5-НТ2 рецепторы медиируют его противовоспалительный эффект при однократном воздействии. Спинальные 5- НТ2 рецепторы участвуют в реализации антигиперальгезического эффекта флуоксетина при его продолжительном применении

EFFECT OF TESTOSTERONE PROPIONATE ON ERYTHROPOIESIS AFTER EXPERIMENTAL ORCHIECTOMY

ABSTRACT INTRODUCTION: Androgen deficiency anemia occurs most frequently in pharmacogenic suppression of androgen synthesis or with advancing age in men. Bilateral orchiectomy is a surgical modality used in the treatment of metastatic prostate carcinoma. It is accompanied by marked decrease in circulating serum levels of androgens. AIM: The aim of the experimental study was to determine the effect of substitution therapy with testosterone propionate (TP) on some haematological parameters of erythropoiesis in male rats after orchiectomy. MATERIAL AND METHODS: Eighty Wistar male rats with mean weight of 252.3 g were used in the study. The animals were allocated into 2 control orchidectomized groups, 2 shamoperated groups and 4 experimental orchidectomized groups. Testosterone propionate was administered intramuscularly, once a week at a dose of 4 mg and 8 mg per kilogram of body weight for 15 days and for 15 weeks. Erythrocyte count was performed and hemoglobin and hematocrit levels were measured. RESULTS: In the chronic experiment there was a significant decrease in red blood cells and hemoglobin, and a tendency of decrease in hematocrit after orchiectomy. The effect of TP on erythropoiesis in orchiectomised rats is dose-dependent. CONCLUSION: TP replacement therapy in doses of 4 mg/kg and 8 mg/kg has a stimulating effect on erythropoiesis only in chronic administration. РЕЗЮМЕ ВВЕДЕНИЕ: Андрон-дефицитная анемия наблюдается чаще всего при фармакогенном подавлении андроген- синтеза или с возрастом у мужчин. Билатеральная орхиэктомия представляет метод, применяемый в терапии метастатической карциномы предста- тельной железы, сопровождающейся выраженным понижением циркулирующих сывороточных уровней андрогенов. ЦЕЛЬ: Установить влияние заместительной терапии тестостерон - пропионатом - ТП- на некоторые гематологические показатели эритро- поэза у мужских крыс после орхиэктомии. МАТЕРИАЛ И МЕТОД: Использовано 80 мужских крыс породы Wistar, средняя масса тела - 252.3 гр. Животные разделены следующим образом: 2 контрольные орхиэктомированные, 2 симулятивно оперированные и 4 опытные орхиэтомированные группы. ТП применен мышечно раз в неделю в дозе 4 и 8 мг/кг массы тела; период применения - 15 дн. и 15 нед. Прослежены: число эритроцитов, уровень гемоглобина и гематокрита. РЕЗУЛЬТАТЫ: При хроническом опыте наблюдается сигнификантное снижение эритроцитов и гемогло- бина и тенденция к снижению гематокрита после орхиэктомии. Эффект ТП на эритропоэз у крыс с орхиэктомией дозозависима. ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Заместительная терапия с помо- щью ТП в дозах 4 и 8 мг/кг оказывает стимули- рующий эффект на эритропоэз только в случаях продолжительного применения.

Study on anti-inflammatory and immunomodulatory effects of fluoxetine in rat models of inflammation

The aim of the present study was to evaluate the anti-inflammatory effect of fluoxetine in carrageenan- and lipoplysaccharide-induced models of inflammation by investigating the changes in serum levels of pro-inflammatory cytokine TNF-α and anti-inflammatory cytokines IL-10 and TGF-β after single and repeated administration of the drug. To study the effect of a single and repeated dose fluoxetine on carrageenan-induced paw edema male Wistar rats were divided into five groups (n = 8): control group; positive control group; and three experimental groups treated with 5, 10, and 20 mg/kg bodyweight (bw) fluoxetine, respectively. To study the effect of a single and repeated dose of fluoxetine on serum cytokine levels, the animals were divided in four groups (n = 8): two control groups treated with saline and two experimental groups treated with fluoxetine 20 mg/kg bw. Carrageenan and LPS were injected immediately after fluoxetine or saline injection. Serum cytokine concentrations were tested by enzyme immunoassay. In single administration only the highest dose used inhibited carrageenan-induced inflammation. Edema inhibition was seen with 10 and 20 mg/kg bw fluoxetine after repeated administration. At 24 h a statistically significant effect on inhibition of carrageenan edema was found only in rats treated with 20 mg/kg bw fluoxetine In carrageenan-induced inflammation, fluoxetine significantly increased Il-10 and decreased TNF-α after repeated administration. Surprisingly, in single-dose treated animals an increase in TNF-α values upon fluoxetine administration was observed in this model of inflammation. In LPS-induced inflammation, fluoxetine significantly decreased TNF-α after single and repeated treatment. Fluoxetine has anti-inflammatory and immunomodulatory effect in the carrageenan-induced model of exudative inflammation. In LPS-induced inflammation it showed an immunomodulatory effect manifested with a decrease in pro-inflammatory cytokine TNF-α.

In Vivo Evaluation of Anti-inflammatory Activity of 2-[3-Acetyl- 5-(4-chloro-phenyl)-2-methyl-pyrrol-1-yl]-4-methylsulfanylbutyric Acid

Abstract Background: Persisting inflammatory stimuli cause chronic inflammation recognized as the major factor contributing to the development of a number of diseases. One group of drugs used in the treatment of chronic inflammation is the group of non-steroidal anti-inflammatory drugs and, more specifically, the selective COX-2 inhibitors (coxibs). However, most of the coxibs were withdrawn from the market in view of their safety profile. In the present study, 2-[3-Acetyl-5-(4-chlorophenyl)- 2-methyl-pyrrol-1-yl]-4-methylsulfanyl-butyric acid (compound 3e), an Npyrrolylcarboxylic acid derivative structurally related to celecoxib, is evaluated for anti-inflammatory activity after single and multiple (14 days) administration using an animal inflammation model. Aim: To evaluate the anti-inflammatory properties of 2-[3-Acetyl-5-(4-chlorophenyl)-2-methyl-pyrrol-1-yl]-4-methylsulfanyl-butyric acid (compound 3e) after single and multiple (14 days) administration using an animal inflammation model. Materials and methods: Forty Wistar rats were allocated into 5 groups (n=8) treated with saline (controls), diclofenac (25 mg/kg b.w.), compound 3e (10, 20 and 40 mg/kg b.w.) intraperitoneally. The volume of the right hind paw of the animals of all groups is measured prior to treatment and two, three and four hours after administration of carrageenan using a plethysmometer (Ugo Basile, Italy). The percentage of paw edema is calculated using the Trinus formula. Results: In a single administration, compound 3e in doses of 10 and 20 mg/kg b.w. did not inhibit paw edema, while a dose of 40 mg/kg b.w. significantly inhibited carrageenan-induced paw edema at 2 hours in comparison with the control group. After continuous administration, compound 3e in doses of 10, 20 and 40 mg/kg b.w. significantly reduced paw edema at 2, 3, and 4 hours compared to animals treated with saline. Conclusions: Compound 3e shows anti-inflammatory properties similar to those of diclofenac after continuous administration.

Experimental Study of the Analgesic Effect of the Antidepressant Escitalopram

Abstract Background: Antidepressants have been found to possess antinociceptive and analgesic properties and are prescribed in the treatment of chronic pain. Aim: To evaluate the antinociceptive properties of escitalopram after a single administration. Materials and methods: Forty Wistar rats were used in the study. They were divided into 5 groups (n=8) treated with saline solution (control group), metamizole (150 mg/kg b.w.), escitalopram (5, 10 and 20 mg/kg b.w.) intraperitoneally. The nociceptive tests we used employed thermal (hot plate and plantar test), mechanical (analgesimeter) and chemical (formalin test) stimuli. Criteria for analgesic effect were increased latency in hot plate, plantar test, analgesimeter and decreased paw licking time in formalin test. Results: The reference analgesic metamizole showed significant analgesic effect in all tests excluding the first phase with formalin. Escitalopram in doses of 5 and 20 mg/kg b.w. increased paw withdrawal latency in analgesimeter at 2 hours compared to control. Escitalopram in a dose of 5 mg/kg b.w. increased the duration of the stay on the hot plate at 1 hour, while doses of 10 and 20 mg/kg b.w. significantly increased this indicator at 1 and 3 hours in comparison to the saline treated group. In the plantar test, escitalopram in all used doses significantly increased the nociceptive response latency compared to control. A dose of 5 mg/kg b.w. decreased hind paw licking time during phase 1 of the formalin test, whereas doses of 10 and 20 mg/kg b.w. decreased phase 2 licking time compared to the control group. Conclusion: The antidepressant escitalopram has analgesic properties but they are not dose- or time-dependent.

Antinociceptive Effect of Clomipramine Through Interaction with Serotonin 5-Нт2 And 5-Нт3 Receptor Subtypes

Abstract INTRODUCTION: Tricyclic antidepressants are used in the treatment of various pain syndromes. The antidepressant clomipramine inhibits predominantly the reuptake of serotonin in the central nervous system. The mechanism of its analgesic effect is not fully understood. The AIM of the present study was to find experimentally any dose-effect dependence in the analgesic effect of clomipramine and the involvement of the 5-НТ2 and 5-НТ3 receptors in the mechanism of this effect. Material and methods: Fifty male Wistar rats were used in the study allocated to five groups (10 animals each): a saline treated control group, one positive control group treated with metamizole and three experimental groups treated with intraperitoneally administered clomipramine in doses of 5, 10 and 20 mg/kg bw, respectively. To study the role of 5-НТ2 and 5-НТ3 receptors in this effect we used another five groups (10 animals each): control, positive control and three experimental groups treated with clomipramine only, clomipramine and granisetrone and clomipramine and cyproheptadine, respectively. Three nociceptive tests were used: the hot plate test, analgesimeter and the acetic acid-induced writhing test. To gauge the antinociceptive action we used the increased latency in the hot plate test expressed as maximum possible effect % (%MPE), the increase in paw pressure to withdraw the hind paw in analgesimeter and decrease in the number of spinal cord writhes in the acetic acid test. RESULTS: Clomipramine in a dose of 20 mg/kg bw significantly increased the %MPE in hot plate test and the pressure to withdraw the hind paw in the analgesimeter when compared with the control. In the acetic acid test clomipramine decreased non-significantly the number of writhes compared with the controls. Granisetrone reduced non-significantly the antinociceptive effect of clomipramine in all tests. Cyproheptadine potentiated the analgesic effect of clomipramine in acetic acid test and decreased it significantly in the hot plate test. In analgesimeter cyproheptadine decreased significantly the paw pressure to withdraw the tested hind paw at 1 hour and non-significantly at 2 hours. CONCLUSION: Clomipramine in the dose of 20 mg/kg bw has a pronounced antinociceptive affect towards thermal and mechanical pain stimulation. The 5-HT2 and 5-HT3 receptor subtypes are very likely involved in the mechanism of this effect. РЕЗЮМЕ ВВЕДЕНИЕ: Трицикличные антидепрессанты находят применение при лечении болевых синдромов раз- личного происхождения. Кломипрамин ингибирует преимущественно обратный возврат серотонина в центральную нервную систему. Механизм его анальгетического эффекта еще не вполне выяснен. ЦЕЛЬ: Установить экспериментально „доза- эффект” зависимость анальгетического эффекта кломипрамина и роль серотониновых 5-НТ2 и 5-НТ3 рецепторов в механизме этого эффекта. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ: С целью устанавливания доза-эффект зависимости анальгетического дейст- вия кломипрамина мужские крысы породы Wistar разделены на 5 групп по 10 (контрольная группа: подвергнутая воздействию физиологического раство- ра; позитивная группа: подвергнутая воздействию метамизола и 3 опытные группы, подвергнутые воздействию кломипрамина в дозах 5, 10 и 20 мг/ кг м.т. интраперитонеально). В целях анализирова- ния роли 5-НТ2 и 5-НT3 рецепторов использовали и другие 5 групп животных по 10 в группе (кон- трольная группа, позитивная группа и три опытные группы, подвергнутые воздействию кломипрамина, кломипрамина + гранисетрона и кломипрамина + ци- прогептадина). Животные подвергнуты воздействию тремя ноцицептивными тестами (горячая плита, анальгезиметр, индуцированное уксусной кислотой перитонеальное раздражение). В качестве крите- рия антиноцицептивного эффекта использованы удлинение латентного времени при тесте „горячая плита”, представлено как процент максимального возможного эффекта (МРЕ %), увеличение силы давления при анальгезиметре и уменьшенное число позвоночных изгибов при тесте с уксусной кислотой. РЕЗУЛЬТАТЫ: Кломипрамин в дозе 20 мг/кг м.т. сигнификантно повышает МРЕ % и увеличивает силу давления соответственно при тестах „горячая плита” и анальгезиметр при сравнении с контрольной группой. При тесте с уксусной кислотой кломипра- мин несигнификантно уменьшает число позвоночных изгибов при сопоставлении с контрольной группой. Гранисетрон несигнификантно редуцирует ан- тиноцицептин-эффект кломипрамина при трех примененных тестах. Ципрогептадин потенцирует эффект кломипрамина при тесте с уксусной кисло- той и не снижает его сигнификантно при тесте „горячая плита”. При анальгезиметре ципрогепта- дин сигнификантно уменьшает силу давления при отдергивании на первом и втором часу. ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Кломипрамин в дозе 20 мг/кг м.т. обладает выраженным антиноцицептивным эффек- том относительно тепловых и механических болевых стимулов как 5-НТ2 и 5-НТ3 рецепторных субтипов и по всей вероятности играет роль в механизме этого эффекта.