Beta2 adrenergic receptor silencing change intraocular pressure in New Zealand rabbits

Abstract

Purpose/aim: Glaucoma consists of a group of progressive optic neuropathies that are characterized by degeneration of the optic nerve and irreversible visual filed loss. Elevated intraocular pressure is the only proven treatable risk factor and commercial products used for glaucoma treatment are focused in lowering intraocular pressure. These drugs can have various undesirable side effects and this invites to look for new strategies. The purpose of this work is to study the use of a siRNA (small interfering RNA) to selectively silence beta2 adrenergic receptors and to see whether it reduces IOP (intraocular pressure). Material and methods: Topical instillation of beta2 adrenergic receptors small-interfering RNA (siRNA, 25–250 μg) was applied and IOP was measured with a Tonopen XL up to 9 consecutive days. The effect of such siRNA was compared to commercial compounds such as Timoftlol, Trusopt and Xalatan, and it was also analyzed if some anatomical changes occurred by microscopy. Results: siRNA designed for beta2 adrenergic receptor induced a reduction of intraocular pressure (IOP) of 30 ± 5%, compared to a control (scrambled siRNA). The results in terms of IOP decrease were similar to that found with commercial compounds but a long-lasting hypotensive action was shown by beta2 adrenergic receptor siRNA treatment as compared to commercial drugs. No apparent side effects were observed in the ocular structures. Conclusion: The use of siRNA against the beta2 adrenergic receptors could provide an interesting therapeutic strategy for glaucoma treatment.Objetivo: el glaucoma consiste en un grupo de neuropatías ópticas progresivas caracterizadas por degeneración del nervio óptico y pérdida irreversible del campo visual. La elevación de la presión intraocular es el único factor de riesgo tratable probado, centrándose los productos comerciales para el tratamiento del glaucoma en la reducción de la presión intraocular. Estos fármacos pueden tener diversos efectos secundarios indeseados, lo cual invita a buscar nuevas estrategias. El objetivo de este trabajo es estudiar el uso de un ARNip (ARN pequeño de interferencia) para silenciar selectivamente los receptores adrenérgicos beta2, y comprobar si reduce la PIO (presión intraocular). Material y métodos: se realizó instilación tópica de ARN pequeño de interferencia para los receptores adrenérgicos beta2 (ARNip, 25-250 μg), midiéndose la PIO con Tonopen XL hasta nueve días consecutivos. Se comparó el efecto de dicho ARNip con componentes comerciales tales como Timoftlol, Trusopt y Xalatan, analizándose asimismo mediante microscopio si se producía cualquier cambio anatómico. Resultados: ARNip diseñado para el receptor adrenérgico beta2 indujo una reducción de la presión intraocular (PIO) de 30 ± 5%, en comparación al control (ARNip de secuencia aleatoria). Los resultados en términos de reducción de la PIO fueron similares a los encontrados utilizando componentes comerciales, aunque el tratamiento con ARNip para el receptor adrenérgico beta2 reflejó una acción hipotensora de larga duración en comparación con los fármacos comerciales. No se observaron efectos secundarios aparentes en las estructuras oculares. Conclusión: el uso de ARNip contra los receptores adrenérgicos beta2 podría aportar una estrategia terapéutica interesante para el tratamiento del glaucoma.