Brimonidine and inhibition of nitrite production in isolated porcine ciliary processes[1]

Hintergrund Im porkinen Ziliarkörper findet eine spontane Stickstoffmonoxid-Produktion (NO) statt. Die NO-Produktion wird dabei durch eine Erhöhung des intrazellulären cAMP stimuliert. Brimonidin (Alphagan®), ein α₂-adrenerger Agonist, senkt den Augendruck sowie das intrazelluläre cAMP. Zweck dieser Studie war es, zu untersuchen, ob Brimonidin Nitrit (ein Stoffwechselpodukt der NO-Produktion) reduzieren kann.

Methode Frisch exzidierte porkine Ziliarkörper wurden in 24-Loch-Zellkulturschalen mit Hank's Buffer inkubiert. Nach 30 Minuten Inkubationszeit wurde der Nitritgehalt des Kulturmediums mittels Griess-Reaktion bestimmt. Anschließend wurden die Ziliarkörper für zwei Stunden mit Forskolin (0,1 μM, Adenylatzyklasestimulator), entweder mit oder ohne Brimonidin (10 μM), inkubiert und wiederum der Nitritgehalt des Mediums bestimmt. In einer zweiten Versuchsreihe wurde der Einfluss des spezifischen α₂-adrenergen Antagonisten Yohimbin (10 μM) auf die Forskolin-stimulierte Nitritproduktion untersucht.

Ergebnisse Im Vergleich zu den Kontrollwerten zeigte sich unter Forskolin eine signifikant erhöhte Nitritproduktion (139 ± 9 %, p < 0,001). Brimonidin unterdrückte die Forskolin-induzierte Nitrtitproduktion dosisabhängig. Der maximale hemmende Effekt von Brimonidin wurde mit einer Konzentration von 10 μM erreicht (108 ± 6 %, p < 0,01). Brimonidin selbst zeigte keinen signifikanten Effekt auf die basale Nitritproduktion. Der Effekt von Brimonidin konnte partiell durch Yohimbin unterdrückt werden (136 ± 7 %, p < 0,01). Yohimbin alleine zeigte keinen Einfluss weder auf die basale noch auf die Forskolin-stimulierte Nitritproduktion.

Schlussfolgerungen Der α₂-adrenerge Agonist Brimonidin hemmt die forskolininduzierte Nitritproduktion im porkinen Ziliarkörper.

Abstract

Purpose To investigate whether the α₂-adrenoreceptor agonist brimonidine (a drug that decreases intraocular pressure in part by reducing aqueous humor production) can inhibit the production of nitrite induced by forskolin in isolated porcine ciliary processes.

Methods Nitrite (a metabolite of nitric oxide) was measured (Griess reaction) before and two hours after exposure to the adenylcyclase activator forskolin (0.1 μM) in the presence or in the absence of the brimonidine (10 μM) and/or the α₂-adrenoreceptor antagonist yohimbine (10 μM).

Results The increase of nitrite production evoked by forskolin (139 ± 9 %) was significantly (P < 0.01) inhibited by brimonidine (108 ± 6 %). The inhibitory effect of brimonidine on the increase of nitrite production induced by forskolin was significantly (P < 0.01) reversed by yohimbine (136 ± 7 %).

Conclusions The results of this pilot study suggest that brimonidine inhibits the production of nitrite evoked by forskolin through a mechanism that could involve α₂-adrenoreceptor activation in isolated porcine ciliary processes.

Schlüsselwörter

Glaukom - Neuroprotektion - Exzitotoxizität - Anionenströme - Chloridkanäle - Ziliarkörperepithel - β-Blocker

Key words

Glaucoma - neuroprotection - excitotoxicity - anionic currents - chloride channels - ciliary epithelium - β-blockers

1 Swiss National Science Foundation grant #32-52783.97 and #32-061495.00 (Bern, Switzerland), Allergan, Inc. (Irvine, USA), Velux Foundation (Zurich, Switzerland), Schwickert Foundation (Basel, Switzerland), and Roche Research Foundation (Basel, Switzerland).

References

1 Swiss National Science Foundation grant #32-52783.97 and #32-061495.00 (Bern, Switzerland), Allergan, Inc. (Irvine, USA), Velux Foundation (Zurich, Switzerland), Schwickert Foundation (Basel, Switzerland), and Roche Research Foundation (Basel, Switzerland).

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