Feline hyperthyroidism represents the most common endocrine disease diagnosed in small animal practice. It is defined as a multisystemic disorder resulting from excessive circulating concentrations of thyroxine (T4) and triiodothyronine (T3). It is well recognised, both in human and animal patients, that anti-thyroid drugs-induce side-effects, like redox-unbalance. In cats, redox unbalance has been detected in various chronic illnesses; however, studies investigating oxidative stress and antioxidant status in hyperthyroid cats, before and after methimazole therapy, are lacking. Dietary issues are frequently ignored or not properly addressed. However, nutritional support can play an integral role in the successful management of feline endocrine diseases. Hyperthyroid cats may be specifically identified as possible candidates for nutritional supplementation with antioxidants during medical treatment for hyperthyroidism, in order to reduce the gap between overproduction of free radicals and the decreased serum antioxidant status. The aim of this study is to evaluate the protective effects of natural antioxidants (quercetin and resveratrol) on methimazole and triiodothyronine-induced oxidative stress in a feline kidney cell line (CRFK). CRFK were seeded in a 96-well culture plate with a concentration of 6000 cells/well; each well contains 200 µL of the medium. Cells were incubated at 37°C and 5% CO2 for 24, 48 and 72 hours. Cells were treated with quercetin 6 μM, resveratrol 4 μM, methimazole 4 μM, and T3 40nM. In the same time cells were also treated in co-incubation in this manner: quercetin + methimazole, quercetin + T3, resveratrol + methimazole and resveratrol + T3. The employed concentrations have been chosen on the basis of the literature and the experiments performed previously. To calculate the percentage of produced ROS (Reactive Oxygen Species) the percentage of fluorescence intensity was estimated through the DCFH-DA assay and then divided by the percentage of viable cells, estimated through Neutral Red Uptake assay. Regarding triiodothyronine it has been noticed that it cannot induce ROS production in a statistically significant way, but during co-incubations with quercetin and resveratrol, both of the antioxidants are able to reduce the percentage of produced ROS. Instead, concerning methimazole the results shows that it exerts a pro-oxidant action that is reduced in case of co-incubation with quercetin and resveratrol. If the antioxidant power of quercetin is compared with the one of resveratrol any statistically significant difference was identified. Methimazole is cytotoxic at therapeutical concentrations and it's able to induce oxidative stress in CRFK cell line. This pro-oxidant action is counteracted by the concurrent administration of natural antioxidants, in vitro. Obtained results could encourage the employment of natural antioxidants as dietary supplement in hyperthyroid cats.
L'ipertiroidismo felino risulta essere la patologia endocrina maggiormente diagnosticata nella clinica dei piccoli animali. L'ipertiroidismo viene definito un disturbo multi-sistemico causato da eccessive concentrazioni circolanti di tiroxina (T4) e triiodotironina (T3). È stato dimostrato sia in medicina umana che in medicina veterinaria, che i farmaci anti-tiroidei causano effetti collaterali come lo squilibrio redox. Nel gatto, lo squilibrio redox è stato precedentemente identificato in varie patologie croniche; tuttavia, in letteratura, gli studi mirati a descrivere lo stress ossidativo e lo stato antiossidante sierico dei gatti affetti da ipertiroidismo prima e dopo il trattamento con metimazolo sono carenti. L'approccio nutrizionale è frequentemente ignorato o viene prestata poca attenzione agli aspetti dietetici. Tuttavia il supporto nutrizionale potrebbe avere un ruolo cruciale nella gestione delle patologie endocrine feline. In particolare, i gatti potrebbero essere degli ottimi candidati per la supplementazione dietetica di antiossidanti durante i trattamenti farmacologici con farmaci anti-tiroidei. Lo scopo della supplementazione nutrizionale è quello di ridurre il gap esistente tra l'eccessiva produzione di radicali liberi e la diminuzione dello stato antiossidante sierico. L'obiettivo dello studio è quello di valutare gli effetti protettivi degli antiossidanti naturali (quercetina e resveratrolo) nei confronti dello stress ossidativo indotto da metimazolo e triiodotironina. Materiali e metodi Le cellule CRFK sono state coltivate in piastre da 96 pozzetti ad una concentrazione di 6000 cellule/pozzetto, in ogni pozzetto erano presenti 200 µL di terreno di coltura. Le cellule son state incubate per 24, 48 e 72 ore a 37°C e 5% CO2. Le cellule sono state trattate con quercetina 6 μM, resveratrolo 4 μM, metimazolo 4 μM, e T3 40nM. Contemporaneamente, è stato eseguito un trattamento di co-incubazione con quercetina + metimazolo, quercetina + T3, resveratrolo + metimazolo e resveratrolo + T3. Le concentrazioni utilizzate sono state scelte sulla base della letteratura e degli esperimenti svolti in precedenza. Per calcolare la percentuale di ROS (specie reattive dell'ossigeno) prodotti è stato necessario stimare la percentuale di intensità di fluorescenza tramite il saggio del DCFH-DA, il risultato ottenuto è stato successivamente diviso per la percentuale di cellule vitali stimata tramite il saggio del Neutral Red. I risultati ottenuti hanno evidenziato che la triiodotironina non è in grado di indurre la produzione di ROS in maniera statisticamente significativa. Tuttavia, durante le co-incubazioni sia la quercetina che il resveratrolo sono stati in grado di diminuire la percentuale di ROS prodotti. Al contrario, il metimazolo ha esercitato un'azione pro-ossidante statisticamente significativa che è stata significativamente ridotta durante i trattamenti in co-incubazione con quercetina e resveratrolo. Se messi a confronto il potere antiossidante esercitato dalla quercetina e quello esercitato dal resveratrolo non sono statisticamente differenti. Il metimazolo risulta avere azione citotossica a concentrazioni terapeutiche ed è in grado di indurre stress ossidativo nella linea cellulare CRFK. L'azione pro-ossidante di questa molecola è contrastata dalla somministrazione contestuale di antiossidanti naturali. I risultati ottenuti incoraggiano l'utilizzo di antiossidanti naturali come supplemento nella dieta dei gatti ipertiroidei.
Valutazione degli effetti protettivi degli antiossidanti naturali (quercetina e resveratrolo) sullo stress ossidativo indotto da metimazolo e triiodotironina in una linea di cellule renali feline (CRFK): un possibile integratore alimentare per la gestione dell'ipertiroidismo felino?
DE MEO, ELEONORA
2018/2019
Abstract
L'ipertiroidismo felino risulta essere la patologia endocrina maggiormente diagnosticata nella clinica dei piccoli animali. L'ipertiroidismo viene definito un disturbo multi-sistemico causato da eccessive concentrazioni circolanti di tiroxina (T4) e triiodotironina (T3). È stato dimostrato sia in medicina umana che in medicina veterinaria, che i farmaci anti-tiroidei causano effetti collaterali come lo squilibrio redox. Nel gatto, lo squilibrio redox è stato precedentemente identificato in varie patologie croniche; tuttavia, in letteratura, gli studi mirati a descrivere lo stress ossidativo e lo stato antiossidante sierico dei gatti affetti da ipertiroidismo prima e dopo il trattamento con metimazolo sono carenti. L'approccio nutrizionale è frequentemente ignorato o viene prestata poca attenzione agli aspetti dietetici. Tuttavia il supporto nutrizionale potrebbe avere un ruolo cruciale nella gestione delle patologie endocrine feline. In particolare, i gatti potrebbero essere degli ottimi candidati per la supplementazione dietetica di antiossidanti durante i trattamenti farmacologici con farmaci anti-tiroidei. Lo scopo della supplementazione nutrizionale è quello di ridurre il gap esistente tra l'eccessiva produzione di radicali liberi e la diminuzione dello stato antiossidante sierico. L'obiettivo dello studio è quello di valutare gli effetti protettivi degli antiossidanti naturali (quercetina e resveratrolo) nei confronti dello stress ossidativo indotto da metimazolo e triiodotironina. Materiali e metodi Le cellule CRFK sono state coltivate in piastre da 96 pozzetti ad una concentrazione di 6000 cellule/pozzetto, in ogni pozzetto erano presenti 200 µL di terreno di coltura. Le cellule son state incubate per 24, 48 e 72 ore a 37°C e 5% CO2. Le cellule sono state trattate con quercetina 6 μM, resveratrolo 4 μM, metimazolo 4 μM, e T3 40nM. Contemporaneamente, è stato eseguito un trattamento di co-incubazione con quercetina + metimazolo, quercetina + T3, resveratrolo + metimazolo e resveratrolo + T3. Le concentrazioni utilizzate sono state scelte sulla base della letteratura e degli esperimenti svolti in precedenza. Per calcolare la percentuale di ROS (specie reattive dell'ossigeno) prodotti è stato necessario stimare la percentuale di intensità di fluorescenza tramite il saggio del DCFH-DA, il risultato ottenuto è stato successivamente diviso per la percentuale di cellule vitali stimata tramite il saggio del Neutral Red. I risultati ottenuti hanno evidenziato che la triiodotironina non è in grado di indurre la produzione di ROS in maniera statisticamente significativa. Tuttavia, durante le co-incubazioni sia la quercetina che il resveratrolo sono stati in grado di diminuire la percentuale di ROS prodotti. Al contrario, il metimazolo ha esercitato un'azione pro-ossidante statisticamente significativa che è stata significativamente ridotta durante i trattamenti in co-incubazione con quercetina e resveratrolo. Se messi a confronto il potere antiossidante esercitato dalla quercetina e quello esercitato dal resveratrolo non sono statisticamente differenti. Il metimazolo risulta avere azione citotossica a concentrazioni terapeutiche ed è in grado di indurre stress ossidativo nella linea cellulare CRFK. L'azione pro-ossidante di questa molecola è contrastata dalla somministrazione contestuale di antiossidanti naturali. I risultati ottenuti incoraggiano l'utilizzo di antiossidanti naturali come supplemento nella dieta dei gatti ipertiroidei.| File | Dimensione | Formato | |
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