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Issue
Vet. Res.
Volume 32, Number 5, September-October 2001
Page(s) 397 - 407
DOI http://dx.doi.org/10.1051/vetres:2001132
How to cite this article Vet. Res. (2001) 397-407
DOI: 10.1051/vetres:2001132

Vet. Res. 32 (2001) 397-407

Bronchoconstrictive properties of inhaled 8-epi-PGF $_{2\alpha}$ in healthy and heaves-susceptible horses

Nathalie Kirschvink, Fabrice Bureau, Tatiana Art and Pierre Lekeux

Laboratory for Functional Investigation, Faculty of Veterinary Medicine, Bât. B42, University of Liège, Sart Tilman, 4000 Liège, Belgium

(Received 4 December 2000; accepted 22 February 2001)

Abstract
The 8-epi-PGF $_{2\alpha}$ is a marker of oxidative stress which is increased in lungs of asthmatic humans and heaves-susceptible horses. 8-Epi-PGF $_{2\alpha}$ has also been demonstrated to be an in vitro and in vivo bronchoconstrictor in humans and rodents. We hypothesised that inhaled 8-epi-PGF $_{2\alpha}$ was a bronchoconstrictor in healthy and heaves-susceptible horses in clinical remission. The effect on ventilatory mechanics of nebulised 8-epi-PGF $_{2\alpha}$ was compared to that of PGF $_{2\alpha}$ and U46619, a thromboxane A2 agonist. Pulmonary resistance ($R_{\rm L}$) and dynamic compliance ( $C_{{\rm dyn}}$) were assessed in six healthy horses and in six heaves-susceptible horses in clinical remission before (baseline) and immediately after a single inhalation challenge of 1 mg 8-epi-PGF $_{2\alpha}$, PGF $_{2\alpha}$, or U46619 and placebo. $R_{\rm L}$ and Cdyn were unchanged after inhalation of 8-epi-PGF $_{2\alpha}$ in healthy horses. In heaves-susceptible horses, 8-epi-PGF $_{2\alpha}$ induced a significant increase of $R_{\rm L}$ and a significant decrease of Cdyn when compared to baseline values. Differences between $R_{\rm L}$ and $C_{{\rm dyn}}$ values after 8-epi-PGF $_{2\alpha}$ inhalation and those of placebo inhalation were not significant. Differences with healthy horses were not significant. PGF $_{2\alpha}$ and U46619 induced a significant bronchoconstriction in healthy ($R_{\rm L}$ and $C_{{\rm dyn}}$, versus baseline) and heaves-susceptible horses ($R_{\rm L}$ and $C_{{\rm dyn}}$, versus baseline and placebo). The $R_{\rm L}$ increase in heaves-susceptible horses after PGF $_{2\alpha}$ inhalation was significantly higher than that in healthy horses. Our results suggest that 8-epi-PGF $_{2\alpha}$ is not a bronchoconstrictor in healthy horses, and a bronchoconstrictor far less efficient than PGF $_{2\alpha}$ and U46619 at the same dose in heaves-susceptible horses.

Résumé
Propriétés bronchoconstrictives de la 8-épi-PGF $_{2\alpha}$ inhalée par des chevaux sains et des chevaux atteints de pousse. La 8-épi-PGF $_{2\alpha}$ est un marqueur du stress oxydatif dont la synthèse pulmonaire est accrue chez des humains asthmatiques et chez des chevaux atteints de pousse. Il a été démontré in vitro et in vivo que la 8-épi-PGF $_{2\alpha}$ est un bronchoconstricteur chez l'homme et chez certains animaux de laboratoire. Dans l'étude présentée ci-dessous, le pouvoir bronchoconstricteur de la 8-épi-PGF $_{2\alpha}$ a été évalué chez des chevaux sains (n = 6) et chez des chevaux atteints de pousse en rémission clinique (n = 6). L'effet d'une administration par nébulisation de la 8-épi-PGF $_{2\alpha}$ sur la mécanique ventilatoire a été comparé à celui d'une administration de PGF $_{2\alpha}$ et de U46619, un agoniste de la thromboxane A2. La résistance pulmonaire ($R_{\rm L}$) et la compliance dynamique ( $C_{{\rm dyn}}$) ont été mesurées immédiatement avant (T0) et après la nébulisation de 1 mg de 8-épi-PGF $_{2\alpha}$, de PGF $_{2\alpha}$, de U46619 ou de placebo. L'inhalation de 8-épi-PGF $_{2\alpha}$ n'a pas induit de modifications de $R_{\rm L}$ et de $C_{{\rm dyn}}$ chez les animaux sains. En revanche, la 8-épi-PGF $_{2\alpha}$ modifiait la $R_{\rm L}$ et la $C_{{\rm dyn}}$ de manière significative chez les animaux poussifs, mais la comparaison avec le placebo et les chevaux sains n'était cependant pas significative. La PGF $_{2\alpha}$ et la U46619 ont induit une bronchoconstriction significative chez les chevaux sains ($R_{\rm L}$ et $C_{{\rm dyn}}$, comparé au T0) et chez les chevaux poussifs ($R_{\rm L}$ et Crm dyn, comparé au T0 et au placebo). L'augmentation de $R_{\rm L}$ mesurée chez les chevaux poussifs était significativement plus élevée que celle mesurée chez les chevaux sains. Ces résultats suggèrent que la 8-épi-PGF $_{2\alpha}$ n'est pas un bronchoconstricteur chez le cheval sain et qu'elle est un bronchoconstricteur beaucoup moins efficace que PGF $_{2\alpha}$ et U46619 à la même dose chez le cheval atteint de pousse.


Key words: pulmonary function tests / heaves in horses / arachidonic metabolites

Mots clés : tests de fonction pulmonaire / pousse équine / métabolites de l'acide arachidonique

Correspondence and reprints: Nathalie Kirschvink tel.: (32) 4 366 40 30; fax: (32) 4 366 29 35;
    e-mail: Nathalie.Kirschvink@ulg.ac.be

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