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JM-20 protects paclitaxel-evoked painful peripheral neuropathy


J Pharm Pharmacogn Res 9(2): 165-174, 2021.

Original Article

Preventive and therapeutic effects of JM-20 on paclitaxel-evoked painful peripheral neuropathy in rats

[Efectos preventivo y terapéutico del JM-20 sobre la neuropatía periférica dolorosa inducida por paclitaxel en ratas]

Bárbara B. Garrido-Suárez1,2*, Gabino Garrido3, Addis Bellma Menéndez1, Guillermo Aparicio1, Odalys Valdés1, Estael Ochoa-Rodríguez4, Yamila Verdecia-Reyes4, René Delgado-Hernández1

1Laboratorio de Farmacología y Toxicología, Centro de Investigación y Desarrollo de Medicamentos. Ave. 26 No. 1605 e/ Boyeros y Puentes Grandes, Nuevo Vedado, Plaza. Apdo. Postal 10600. La Habana, Cuba.

2Departamento de Farmacología, Instituto de Ciencias del Mar. Calle Loma entre 35 y 37, Alturas del Vedado, Plaza de la Revolución, Apdo. Postal. 10400. La Habana, Cuba.

3Departamento de Ciencias Farmacéuticas, Facultad de Ciencias, Edificio Ñ3, Universidad Católica del Norte, Angamos 0610, Antofagasta, Chile.

4Laboratorio de Síntesis Orgánica de La Facultad de Química de La Universidad de La Habana, Zapata s/n entre G y Carlitos Aguirre, Vedado, Plaza de la Revolución, CP 10400, La Habana, Cuba.

*E-mail: beatriz.garrido@infomed.sld.cu

Abstract

Context: JM-20 is a hybrid synthetic molecule, which is based on a multimodal drug design paradigm for cerebrovascular disease. In addition to its neuroprotective effects, JM-20 also decreased sciatic nerve chronic constriction injury (CCI)-induced mechanical hypersensitivity in rats. JM-20 has a strong mitoprotective ability, and its effects could be in correspondence with the mitotoxicity hypothesis for paclitaxel-induced painful peripheral neuropathy.

Aims: To evaluate the efficacy of the JM-20 to reduce neuropathic pain manifestations induced by the administration of paclitaxel in rats.

Methods: In this study was implemented a rat model of painful peripheral neuropathy, produced by the chemotherapeutic agent paclitaxel, to determine whether JM-20 (10 mg/kg, p.o) could prevent the development of neuropathic pain during the exposure to paclitaxel. As well as to determine whether JM-20 (20 mg/kg, p.o) could reverse the established neuropathic pain. Mechanical behavioral assessment using von Frey filaments applied to the hind paws was applied before, during, and after treatments for 35 days.

Results: Giving JM-20 during the exposure to paclitaxel significantly reduced the severity of mechanical allodynia and mechanical hyperalgesia. Moreover, JM-20 significantly reduced both established neuropathic pain manifestations. There was no evidence of tolerance to the effect during three days of dosing, and a long-term effect was observed after JM-20 discontinuation.

Conclusions: JM-20 may be clinically relevant for both the prevention and treatment of paclitaxel-induced painful peripheral neuropathy.

Keywords: chemotherapy; JM-20; mitochondria; neuropathic pain; neuroprotection.

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Resumen

Contexto: El JM-20 es una molécula sintética hibrida, la cual está basada en un paradigma de diseño de fármacos multimodales para la enfermedad cerebrovascular. Además de sus efectos neuroprotectores, JM-20 también disminuye la hipersensibilidad mecánica inducida por la constricción crónica del nervio ciático en ratas. JM-20 posee habilidad mitoprotectora potente y sus efectos podrían estar en correspondencia con la hipótesis de la mitotoxicidad para la neuropatía periférica dolorosa inducida por paclitaxel.

Objetivos: Evaluar la eficacia de JM-20 para reducir las manifestaciones de dolor neuropático inducidas por la administración de paclitaxel en ratas.

Métodos: En este estudio se implementó el modelo de neuropatía periférica dolorosa producido por el agente quimioterapéutico, paclitaxel, para determinar si JM-20 (10 mg/kg, p.o.) podría prevenir el desarrollo del dolor neuropático durante la exposición al paclitaxel. Así como para determinar si JM-20 (20 mg/kg, p.o.) podría revertir el dolor neuropático establecido. Se ejecutó la evaluación conductual ante los estímulos mecánicos mediante la aplicación de los filamentos von Frey en las patas traseras antes y después de los tratamientos por 35 días.

Resultados: La administración de JM-20 durante la exposición al paclitaxel redujo significativamente la severidad de la alodinia mecánica y la hiperalgesia mecánica. Además, JM-20 redujo significativamente ambas manifestaciones de dolor neuropático establecidas. No hubo evidencias de tolerancia al efecto durante los 3 días de dosificación y se observó el efecto a largo plazo del JM-20 tras su discontinuación.

Conclusiones: JM-20 puede tener relevancia clínica para la prevención y tratamiento de la neuropatía periférica dolorosa inducida por paclitaxel.

Palabras Clave: dolor neuropático; JM-20; mitocondria; neuroprotección; quimioterapia.

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Citation Format: Garrido-Suárez BB, Garrido G, Menéndez AB, Aparicio G, Valdés O, Ochoa-Rodríguez E, Verdecia-Reyes Y, Delgado-Hernández R (2021) Preventive and therapeutic effects of JM-20 on paclitaxel-evoked painful peripheral neuropathy in rats. J Pharm Pharmacogn Res 9(2): 165–174.

© 2021 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)